열 용량 $ 60 \; \ mathrm {kg} $ 인간의 $ 210 \; \ mathrm {kJ / ° C} $입니다. 체온이 $ 2 \; \ mathrm {° C} $ 떨어지면 신체에서 얼마나 많은 열이 손실됩니까?
원래 운동은 $입니다. $ Q = mc \ Delta {t} $$ $$ Q = (60) (210000) (2) \; \ mathrm {J} $$ $$ Q = 25200000 \; \ mathrm {J} $$
하지만 정의에서 $$ Q = c \ Delta {t} $$ $$ Q = (210000) (2) \; \ mathrm {J} $$ $$ Q = 420000 \; \ mathrm { J} $$ 그리고이 두 번째 답은 교과서에 나오는 답입니다. 이러한 질문에 대해 질량을 고려하지 않는 이유는 무엇입니까?
댓글
- 모든 정답 외에도 단위 유지 계산에 도움이 될 것입니다. 첫 번째 운동은 $ J $로 답을 얻어서는 안됩니다.
답변
여기에 혼란 스럽습니다. 용량 $ C $ 및 특정 열 용량 $ c = C / m $. 질문은 열용량을 제공합니다. $ kJ / (kg \; ^ oC) $가 아니라 $ kJ / ^ o C $로되어 있기 때문에 알 수 있습니다.
계산시 항상 단위를 포함해야하는 이유입니다. 첫 번째 계산에서 에너지 대신 질량 * 에너지 단위로 답을 얻었을 것이고 실수를 바로 보았을 것입니다.
댓글
- 두 사람이 저를 때린 것 같습니다. 죄송합니다!
- 우리 모두 서로 이겼 던 것 같아요. 1 분 안에 세 가지 답변 …
- 질량이 열 입력 또는 온도 변경에 필요한 제거에 영향을 미치는 핵심 요소 인 경우 열용량이 어떻게 유용합니까? 내 질문에 제공된 두 답변이 모두 틀렸다는 의미인가요?
- 아니요, 두 번째 계산이 맞습니다. 질량의 영향은 열용량 내에 포함됩니다. 동일한 재료로 만든 질량 $ m $가 더 높은 것은 열용량 $ C $가 더 높습니다 (비열 $ c $가 같으므로 제품은 $ C = mc $ 더 높음).
답변
및 heat capacity. Heat capacity는 특정 물질 질량 (귀하의 경우 60kg의 인류)의 온도를 1 온도 단위로 변경하는 데 필요한 열 입력 또는 제거를 나타냅니다. 비열 용량은 온도를 1 단위 씩 변경하는 데 필요한 재료의 단위 질량 당 열 입력 또는 제거를 의미합니다. 비슷하지만 동일하지는 않습니다.
귀하의 경우 비열 용량은 $ \ frac {210} {60} \, \ frac {kJ} {kg \ cdot \입니다. , ^ o C} = 3500 \, \ frac {kJ} {kg \ cdot \, ^ o C} $. 이것은 여러 웹 사이트에서 제공하는 값과 일치합니다.
편집 : 실제로 물체에 대해 열 / 온도 실험을 할 때 온도 변화에 대한 열의 비율 $ Q $, $ \ Delta T $는 그 개체의 열용량입니다. 물체가 균일 한 재료 (물, 황동, 니켈 합금, 균일 한 플라스틱 등) 인 경우 모든 나노 그램 (또는 마이크로 그램 등)이 동일한 온도로 변화 할 것이라고 추정 합니다 (합당한 이유가 있음). 다른 모든 나노 그램처럼 패션. 그 가정하에, 우리는 그 비율을 질량으로 나누고 질량과 무관 한 물질 기반 행동을 얻습니다. 수많은 실험에서이 동작을 확인했습니다. 반면에 물체가 하나의 재료로만 구성되어 있지 않은 경우 동일한 재료 혼합을 가진 다른 물체를 다루지 않는 한 열용량을 질량으로 나누는 것은 의미가 없습니다. 예를 들어 60kg의 사람 지방 함량이 낮고 근육 함량이 높은 사람은 지방 함량이 높은 60kg 사람과 열용량이 다릅니다. 일반적으로 근육의 비열은 지방의 비열보다 높습니다.이 [조직 데이터베이스]를 참조하십시오. 1
댓글
- 질량이 영향을 미치는 핵심 요소 인 경우 열용량이 어떻게 유용한가요? 온도를 변경하는 데 필요한 열 입력 또는 제거? 이것은 내 질문에 제공된 두 답변이 모두 틀렸다는 것을 의미합니까?
- 개체가 다른 개체 및 / 또는 재료의 고정 된 집합체 인 경우 열 용량이 유용합니다. 다른 유사한 개체가 어떻게 작동 할 수 있는지에 대한 아이디어를 제공 할 수 있습니다. 제 답변에도 수정 사항이 있습니다.
Answer
열용량 $ C $을 특정 열용량 $ c $ :
$$ C = mc $$
$ c $는 질량 당 열용량입니다. 킬로그램 당도, $ \ mathrm {[\ frac {J} {^ \ circ C \ cdot kg}]} $), $ C $는 물체 전체에 대한 전체 열용량 (도당 줄 단위, $ \ mathrm {[\ frac {J} {^ \ circ C}]} $). 표현식은 다음과 같아야합니다.
$$ Q = mc \ Delta T = C \ Delta T $$
질문에서 $가 주어진 단위에서 볼 수 있습니다. $ c $가 아니라 C $입니다.
설명
- 질량이 온도를 변경하는 데 필요한 열 입력 또는 제거에 영향을 미치는 핵심 요소 인 경우 열용량이 어떻게 유용합니까? 내 질문에 제공된 두 답변이 모두 틀렸다는 의미입니까?